Имитатор полей сигналов и помех на выходе приемных элементов гидроакустической антенны в цифровом виде и программный комплекс расчета зон обнаружения

• Автор: Скрипник, Андрей Геннадьевич
• Шифр специальности: 05.13.18
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 90 с. : ил.

Содержание
ВВЕДЕНИЕ

ЧАСТЬ 1. ПРОГРАММНЫЙ КОМПЛЕКС МОДЕЛИРОВАНИЯ

ПОЛЕЙ СИГНАЛОВ И ПОМЕХ

1 МОДЕЛИ ПОЛЕЙ СИГНАЛОВ И ПОМЕХ

1.1 Модель функции Грина

1.2 Модели полей сигналов

1.3 Модели полей помех.

2АЛГОРИТМЫ ГЕНЕРАЦИИ ПОЛЕЙ СИГНАЛОВ И ПОМЕХ

2.1 Алгоритм генерации корабельной помехи

2.2 Алгоритм генерации реверберационной помехи.

2.3 Алгоритм генерации поля эхосигнала
2.4 Алгоритм генерации поля полезного сигнала в режиме ОГС.
2.5 Алгоритм генерации поля полезного сигнала в режиме ШП
3СТРУКТУРА ПРОГРАММНОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ, ВХОДНЫЕ И ВЫХОДНЫЕ ПЕРЕМЕННЫЕ
3.1 Описание программы i.x
3.2 Генерация полей сигналов и помех на выходе элементов приемной антенны
ПИСАНИЕ ИНТЕРФЕЙСА ПОЛЬЗОВАТЕЛЯ
4.1 Г идрофизические данные
4.2 Набор базовых импульсов
4.3 Временной интервал имитации
4.4 Параметры пачки сигналов.
4.5 Параметры цели.
4.6 Режимы наблюдения и поля сигналов и помех
5РЕЗУЛБТАТЫ ГЕНЕРАЦИИ ПОЛЕЙ СИГНАЛОВ И ПОМЕХ
ЧИСЛЕННЫЙ ПРИМЕР..
бОБЩАЯ ОЦЕНКА НЕОБХОДИМЫХ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫХ РЕСУРСОВ ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ ПОЛЕЙ СИГНАЛОВ И ПОМЕХ В РЕЖИМЕ РЕАЛЬНОГО ВРЕМЕНИ. .
6.1 Расчет необходимых вычислений для генерации корабельной помехи в единицу времени.
6.2 Расчет необходимых вычислений для генерации реверберационной помехи.
6.3 Расчет необходимых вычислений для генерации поля эхосигнала
6.4 Расчет необходимых вычислений для генерации поля полезного сигнала в режиме ОГС.
6.5 Расчет необходимых вычислений для генерации поля полезного сигнала в режиме ШП
6.6 Основные требования к облику вычислительного комплекса для моделирования полей сигналов и помех в режиме реального времени для малого класса ГАК
6.7 Основные требования к облику вычислительного комплекса для моделирования полей сигналов и помех в режиме реального времени для Большого класса ГАК
ЧАСТЬ 2. ПРОГРАММНЫЙ КОМПЛЕКС РАСЧЕТА ЗОН
ОБНАРУЖЕНИЯ
7АЛГОРИТМЫ РАСЧЕТА ЗОН ОБНАРУЖЕНИЯ В ПАССИВНОМ И АКТИВНОМ РЕЖИМАХ
7.1 Расчет зон обнаружения в пассивном режиме
7.2 Расчет зон обнаружения в активном бистатическом режиме.
8СТРУКТУРА ПРОГРАММНОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ..
ПИСАНИЕ ИНТЕРФЕЙСА ПОЛЬЗОВАТЕЛЯ
9.1 Г идрофизические данные
9.2 Параметры системы
9.3 Параметры цели.
9.4 Расчет зон обнаружения и построение графиков.
9.5 Промежуточные значения.
РЕЗУЛЬТАТЫ ВЫЧИСЛЕНИЙ
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


ЧАСТЬ 1. Модели полей помех. Алгоритм генерации реверберационной помехи. Алгоритм генерации поля полезного сигнала в режиме ОГС. Описание программы BiStat. Параметры пачки сигналов. Параметры цели. ЧИСЛЕННЫЙ ПРИМЕР). ОБЩАЯ ОЦЕНКА НЕОБХОДИМЫХ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫХ РЕСУРСОВ ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ ПОЛЕЙ СИГНАЛОВ И ПОМЕХ В РЕЖИМЕ РЕАЛЬНОГО ВРЕМЕНИ. Расчет необходимых вычислений для генерации корабельной помехи в единицу времени. Расчет необходимых вычислений для генерации реверберационной помехи. Расчет необходимых вычислений для генерации поля полезного сигнала в режиме ОГС. ЧАСТЬ 2. Расчет зон обнаружения в активном бистатическом режиме. СТРУКТУРА ПРОГРАММНОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ. Параметры цели. Расчет зон обнаружения и построение графиков. Промежуточные значения. СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ. Работа посвящена созданию компьютерного имитатора способного моделировать максимально приближенную к реальной помехосигнальную обстановку- и отдельному программному комплексу расчета зон обнаружения. Компьютерные имитаторы помехосигнальной обстановки используются для отладки программного обеспечения (ПО) и оценки эффективности работы современных гидроакустических систем перед натурными испытаниями. В настоящий момент существуют и используются довольно примитивные имитаторы, которые имитируют независимую помеху, одну или несколько плоских монохромных волн [, ]. Соответственно, чтобы понять, как поведёт себя гидроакустическая система в той или иной реальной среде, необходимы натурные испытания целого макета. Проведение таких испытаний требует наличия определённого времени (от одной- двух недель до нескольких месяцев), наличия плавсредства (это может быть простой катер, а может и целый пароход), высокопрофессионального персонала, обеспеченного необходимыми условиями для работы и проживания на период испытаний, и, наконец, если это необходимо, наличия реальных объектов-целей. Как правило, для получения максимально достоверной информации о работе одного макета, такие испытания необходимо проводить по несколько раз и в разных географических регионах. После завершения испытаний делается соответствующая доработка программного обеспечения, и испытания проводятся снова. Проведение даже одного такого испытания весьма дорого. ЗС), из определённого алфавита ЗС, гидрофизические характеристики региона (профиль скорости звука (ВРСЗ), волнение поверхности, акустические свойства дна), и, наконец, временной интервал генерации сигналов, позволит разработчикам максимально отладить ПО и довольно точно- оценить эффективность гидроакустического комплекса на стадии разработки макета и тем самым существенно сократить издержки при проведении натурных испытаний. Программный комплекс расчета зон обнаружения позволяет оптимально выбрать основные технические параметры гидроакустического комплекса на стадии проектирования. Предъявлены основные требования к вычислительному комплексу для моделирования помехосигнальной обстановки в режиме реального времени. В основу диссертационной работы легли - программная реализация современного математического представления полей сигналов и помех на выходе приемных элементов ГАК [6, , , , , , ], программная реализация алгоритмов расчета зон обнаружения в активном и пассивном режимах работы ГАК [, , , ], а также разработка интерфейса пользователя для проведения соответствующих исследований при разработке современного ГАК. ГАК, а также в параметры среды его использования. Впервые создан программный комплекс расчета зон обнаружения позволяющий в графическом виде просмотреть вероятность обнаружения цели с известными параметрами для рассматриваемого ГАК в определённой среде (параметры среды, цели и ГАК задаются оператором через графический пользовательский интерфейс). Впервые проведена оценка необходимых вычислительных ресурсов для моделирования полей сигналов и помех в режиме реального времени.